Las películas estiradas longitudinalmente (MDO Films)

Películas mono orientadas, estiradas, con excelentes propiedades mecánicas longitudinales.

En un momento cuando la reducción de espesor es tan popular, esta tecnología añade beneficios sin afectar las características técnicas. Las películas se estiran cinco veces en su longitud original /peso. Una película de 75 gramos se convierte en una película de 15 gramos después del estiramiento, frecuentemente con mejores propiedades técnicas.

En el proceso de estiramiento, la película se vuelve mucho más resistente, longitudinalmente. Por lo general, se obtiene una mejor barrera, mejor translucidez y brillo (dependiendo de la estructura química). Sin embargo, es más probable que se desgarre transversalmente, lo cual es una propiedad deseada en muchas aplicaciones. Por otro lado, este efecto puede evitarse mediante la laminación de la película.

La película estirada adquiere propiedades que son similares a BOPP, BOPET y PP cast, en algunos aspectos. Por lo tanto, una película de PE estirado puede ser a veces laminada a una película de PE estándar, proporcionando una estructura de embalaje monomaterial, que es más ecológicamente sostenible.

Equipos y variables criticas del proceso
Aunque la orientación de la película en la dirección MD parece ser sencilla, hay un número de variables que pueden tener un impacto dramático en la propiedades finales de la película. Como con muchas cosas hay un compromiso. Ya se trate de reducir las propiedades óptimas de barrera para mejorar la "tenacidad" o un poco más de encogimiento para reducir el refile y por tanto mejorar los rendimiento del primer paso. Al diseñar un orientador de un aplicación específica, se debe prestar especial atención a la cantidad de pre calentamiento necesario, diámetros de los rodillos, el espacio de estiramiento y temperaturas de recocido.

Película soplada vs cast
Las unidades MDO se utilizan con peliculas sopladas y cast, pero las propiedades y la gama de productos son muy diferentes. M&W dice que la mayoría de sus unidades MDO de película soplada se utilizan para hacer película para pañales. La película cast MDO se desgarra mas rapidamente en la DT que la película soplada, ya que la película cast no tiene orientación inicial. Pero a veces el desgarre en una dirección es deseable para películas que requieren una "tira de cremallera". La película cast también puede ser más gruesa, y su control de calibre es más estrecho. La película soplada, por otro lado, tiene un límite superior en el espesor inicial de aproximadamente de 250 a 375 micrones, así que después del MDO, puede ser muy delgada, en efecto puede bajar hasta 5 micrones. La pelicula soplada también comienza con un grado inherente de orientación biaxial, de modo que cuando se necesita resistencia en un producto de película orientada, la película soplada puede ser la mejor opción.

El material importa
La relación de estiramiento de la película MDO está limitada por el polímero: aproximadamente 2:1 para poliestireno, 4:1 a 5:1 para el PEBDL, 5:1 para nylon, 6:1 a 7:1 para el polipropileno, y 8:1 a 12:1 para el PEAD. (El PEAD homopolimero puede alcanzar 10 veces la rigidez de BOPP.). El estiramiento del PP puede extenderse a 8:1 utilizando copolímeros o mezclandolo con un poco de PE metaloceno. El PEBD no es a menudo orientado en MD porque su amplia distribución de peso molecular le da muy poca resistencia a la tension.

Los proveedores de resina están cada vez más interesados ​​en MDO, el cual consigue propiedades que la orientación biaxial no pueden igualar. El MDO puede mejorar las propiedades de barrera de EVOH, mientras que la orientación biaxial la destruye. El polietileno de alta densidad MDO tiene grandes propiedades de doblez, que desaparecen si la película está orientada biaxialmente.

El MDO puede abrir los poros que confieren transpirabilidad a productos como revestimientos higiénicos para compresas de incontinencia. Tales películas están cargadas con carbonato de calcio y otros minerales. Después del MDO, la película es "golpeada" con un rodillo de enfriamiento y, a continuación otro proceso de MDO en un grado mucho mayor para abrir la porosidad separando el polímero de las partículas de carga.

Ahorros potenciales del MDO
Los ahorros potenciales de costos resultan de (1) menos material por reducción de espesor de la película o (2) mayores tasas de producción manteniendo o mejorando el desempeño de la película. Hay que señalar que un número de otras cosas suceden cuando se intenta reducir el espesor. Por ejemplo, su cliente puede tener dificultad para correr una lámina delgada debido a la menor rigidez, sin embargo en la mayoría de los casos, la rigidez de la película orientada por unidad de espesor (a través de módulo secante) es 3X de la lamina original, lo que permitiría una lamina 30% mas delgada con la misma rigidez.

Aplicaciones típicas de películas MDO
Bolsas Doypack, Etiquetas en Molde , Envoltura Encogible Regulable, Cintas Ajustadoras, Capas sellantes, Envoltura Retorcible (Twisting), Cintas y Zunchos, Envoltura de Congelados, Envolturas de Barrera, Bolsas de Basura, Forros de Cajas de Cereales, Bolsas de Servicio Pesado, Embalaje Resistente a la grasa, Envolturas de Cereales y Galletas.

Referencias,
Addex, Parkinson Technologies, Davis Standard, Hosokawa Alpine, W&H.
Plastics Technology.

Desarrollando mejores películas extruidas

David Nunes, presidente de Alpine American, Inc., ofrece a la industria de la extrusion, 27 años de experiencia.

FP: ¿Qué tipo de cambios están confrontando los extrusores de película?

Nunes: Los márgenes son muy estrechos y no hay espacio para el error, y la presión para entregas rápidas sigue siendo alta. Los materiales recientemente desarrollados requieren la máxima flexibilidad de los extrusores de película. Los usuarios finales no toleran más las ineficiencias en el proceso de película soplada.

FP: ¿Cómo ha alterado esto a la industria en general?

Nunes: Los productores de peliculas necesitan operar con rendimientos mas altos que nunca, con una calidad impecable, cero tolerancia para los desperdicios o paradas, y con la máxima flexibilidad. Los materiales de alta barrera de alto costo deben ser procesados ​​con la distribución exacta para permitir capas más delgadas.

FP: ¿Qué nuevos desarrollos se han producido en el campo de la extrusión de película? ¿Cómo han afectado esos cambios al negocio de la extrusión?

Nunes: Para satisfacer y superar las rigurosas exigencias y expectativas de la industria de pelicula soplada, todas las fases del proceso de extrusión deben ser optimizadas. Los cabezales de las peliculas multicapa están diseñados para cambios de trabajo más rápidos, exacta distribución de capas, una mayor producción y mejor calibre. Los sistemas de enfriamiento se han desarrollado para drásticamente incrementar la producción y mejorar la estabilidad de la burbuja. Los sistemas de control ayudan a un arranque rápido y un mejor control de la resina.

FP: ¿Qué innovaciones ves saliendo al mercado?

Nunes: Los mejores sistemas de enfriamiento interno de la burbuja (EIB) y control de espesor pueden eliminar la necesidad de sistemas de arrastre oscilante. Los materiales seguiran desarrollandose para mejorar el desempeño con espesores más finos. Se requeriran cambios de trabajo mas rapidos, conforme la resina y el tiempo de producción se vuelvan más valiosos. Todas las fases del proceso de extrusión seguirán siendo gradualmente mejoradas.

FP: ¿Qué tipo de desarrollos / cambios esta haciendo tu compañia para ofrecer el mejor servicio a sus clientes?

Nunes: Alpine siempre ha siempre puesto un nivel extremadamente alto de énfasis en el servicio al cliente y soporte para mantener las líneas de nuestros clientes corriendo y rentables. El continuo avance de nuestros sistemas de control diseñados localmente proporciona al operador las herramientas para fabricar productos de la mas alta calidad con la máxima eficiencia y prontitud, con cambios de trabajo fáciles, rápidos y repetitivos.
Las capacidades de adquisición de datos abiertos permite un control de calidad completo. Adicionalmente, la capacidad de solucionar problemas en línea relacionados con el equipo y el proceso sin tener que perder tiempo y dinero en viajes aumenta aún más la prontitud y la producción para los clientes. El trabajo de Alpine es aumentar la rentabilidad de sus clientes y trabajamos para seguir mejorando nuestro servicio y sistemas de apoyo para hacer precisamente eso. 

Erin Wolford - Flexible Packaging Magazine

9 mayo 2011

Las estructuras de película soplada de 5 capas están reemplazando a las de 3 capas?

En pelicula soplada, los fabricantes de materiales y equipos se han juntado para promover la tecnología de 5 capas dentro de aplicaciones sin barrera, mercado cautivo de las películas de 3 capas.
Tanto Windmoeller & Hoelscher (whcorp.com) como Hosakawa Alpine (halpine.com) exhibieron líneas de cinco capas destinadas a película de agrupacion de bultos, película agricola, sacos de servicio pesado, y otros tipos de envasado industrial.

Ambos fabricantes de maquinaria corrieron sus lineas con materiales de metaloceno PE Exceed y Enable proporcionados por ExxonMobil (exxonmobilpe.com). Para la película de agrupacion, utilizados para bultos de botellas de agua , por ejemplo, el concepto de cinco capas implica el uso de una capa central gruesa de polietileno de alta densidad para dar rigidez a la estructura y proporcionar un mejor control del calibre, capas intermedias mas delgadas de Enable para aumentar aún más la rigidez y la fuerza de encogimiento; y las capas de Exceed para aumentar la tenacidad y la resistencia al impacto, así como las propiedades ópticas y de sellado.

En comparación con tres capas, los sistemas de cinco capas se dice que proporcionan un mejor desempeño de pelicula y flexibilidad de línea, como las estructuras y las combinaciones de materiales pueden ser ajustados para ofrecer las propiedades deseadas. Las estructuras de cinco capas también se dice que aumentan la producción versus los típicos sistemas de tres capas ya que los materiales de mayor resistencia de fundido pueden ser utilizados en mayor cantidad. También permiten reducir mas el espesor.

ExxonMobil dice que esta tecnología aún está en evolución, pero los constructores de máquinas en la feria mostraron equipos diseñados para ello. W & H, por ejemplo, modificó su cabezal MAXICONE con la introducción de MAXICONE P, diseñada para el procesamiento de poliolefinas. Alpine también corrio una versión especial de su cabezal patentado X diseñado para estas aplicaciones.

La configuración de la linea de W & H, presenta cinco extrusoras - cuatro maquinas de 70 mm y una de 105 mm, todas con 30:1 LD-más un cabezal de 16-in. MAXICONE P y un anillo de un solo labio OptiCool cuyo diseño en espiral ofrece velocidades de aire de hasta 180 millas por hora. W & H produjo película de 40 micras en su exhibidor y reclama un récord en la feria K con una tasa de salida de 2200 libras / hr (43,7 lb / h / pulgada de circunferencia de cabezal).

La línea de Alpine consistió en cuatro extrusores de 65 mm y uno de 90 mm para la capa central. Todos tenían 30:1 L / D. Corriendo con un cabezal de aproximadamente 12 pulgadas de diametro, la línea producia 1.700 libras / hora, o alrededor de 46 libras / hr / pulg de circunferencia de cabezal.

Reifenhäuser Kiefel (Reifenhäuser-kiefel.com) tomó otro enfoque en la K, corriendo una estructura de barrera de nueve capas.Esto representó la primera muestra pública de la línea de película soplada Evolutión, un matrimonio de las tecnologías de Reifenhäuser y Kiefel.

 Davis-Standard (aC-egan.com) mostró el cabezal ProCone de hasta nueve capas. Está diseñado para permitir el movimiento vertical de los mandriles dentro del cabezal. Esto permite un movimiento angular de los mandriles en relación con los demás, que proporciona la flexibilidad para cambiar las relaciones de capas sin necesidad de cambiar la posición de la extrusora.

Parkinson Technologies (parkinsontechnologies.com) mostró su cortadora rebobinadora duplex motorizada Génesis 700 para las pequeñas y medianas operaciones de conversión.

Brampton Engineering (BE-ca.com) mostró un cabezal supersuave FlexStack SCD (Streamlined Coextrusión Die). Este tiene la mitad de la altura de la SCD estandar, reduciendo los tiempos de residencia y de purga. 

Macro Engineering & Technology (macroeng.com) mostró un cabezal de siete capas TaperPack, el componente clave de sus lineas de doble butbuja de la serie DXL-7000. 

Addex Inc. (addexinc.com) mostró una versión simplificada de su anillo de aire de control de aire externo auto perfilado. 

Macchi (macchi.it) corrió una línea de nueve capas que intercala capas de barrera entre las capas de metaloceno PEBDL y PEBD.

James Callari, Editorial Director - Plastics Technology
Enero 2011